供電階段練習(xí)答案

1、工廠供電課程階段練習(xí)一（第一章一一第二章）一填空題電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電所、電力線路和電能用戶組成的一個(gè)整體。變電所的功能是接受電能、變換電能和分配電能。配電所的功能是接受電能 和分配電能。換流站的功能是用于交流電流和直流電能的相互轉(zhuǎn)換。高壓配電所集中接收610KV電壓，再分配到附近各變電所和高壓用電設(shè)備。 一般負(fù)荷分散、廠區(qū)大的大型企業(yè)需設(shè)置高壓配電所。對(duì)供配電的基本要求是安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)。如圖所示，發(fā)電機(jī)G的額定電壓為10.5KV,變壓器1T的額定電壓為105 /38.5KV,變壓器2T的額定電壓為35_/ 10.5KV，變壓器3T的額定電壓為10 / 04KV。電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)

2、行方式有四種：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。中性點(diǎn)的運(yùn)行方式主要取決于單相接地時(shí)電氣設(shè)備絕緣的要求和對(duì)供電可 靠性的要求。我國(guó)363KV系統(tǒng)，一般采用中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式；當(dāng)310KV系統(tǒng)接地電 流大于30A，2063KV系統(tǒng)接地電流大于10A時(shí)，應(yīng)采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈 接地的運(yùn)行方式;110KV及以上系統(tǒng)和1KV以下的低壓系統(tǒng)，采用中性點(diǎn)直 接接地運(yùn)行方式。當(dāng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相接地電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)，為了避免產(chǎn)生斷續(xù)電弧，引起過(guò)電壓和造成短路，減小接地電弧電流，中性點(diǎn)應(yīng)經(jīng)消弧線圈接地。 電能的質(zhì)量指標(biāo)為電壓、頻率和可靠性。電壓偏離是電

3、壓偏移額定電壓的幅度。電壓波動(dòng)是指電壓的急劇變化。周期性電壓急劇變化引起光源光通量急劇波動(dòng)而造成人眼視覺(jué)不舒服的現(xiàn) 象，稱為閃變。我國(guó)將電力負(fù)荷按其對(duì)供電可靠性的要求劃分為三類。 一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電。二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線路供電。按其工作制，電力負(fù)荷可分為連續(xù)工作制負(fù)荷、短時(shí)工作制負(fù)荷和反復(fù)短時(shí) 工作制負(fù)荷。反復(fù)短時(shí)工作制負(fù)荷可用負(fù)荷持續(xù)率來(lái)表示。負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時(shí)間變動(dòng)情況的一種圖形，反映了用戶用電的特點(diǎn)和規(guī)律。日負(fù)荷曲線有兩種繪制方法，分別是折線形負(fù)荷曲線和階梯形負(fù)荷曲線。日負(fù)荷曲線是按時(shí)間的先后繪制的, 年負(fù)荷曲線是按負(fù)荷的大小和累計(jì)的時(shí) 間繪制的。導(dǎo)體中通過(guò)一個(gè)等效負(fù)荷時(shí)

4、，導(dǎo)體的最高溫升正好和通過(guò)實(shí)際的變動(dòng)負(fù)荷時(shí) 產(chǎn)生的最高溫升相等，該等效負(fù)荷就稱為計(jì)算負(fù)荷。當(dāng)設(shè)備臺(tái)數(shù)多，總?cè)萘孔銐虼螅瑳](méi)有特大型用電設(shè)備時(shí)，計(jì)算負(fù)荷應(yīng)該采用 需要系數(shù)法。用二項(xiàng)式法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，既考慮了用電設(shè)備的平均負(fù)荷，又考慮了幾臺(tái) 最大用電設(shè)備引起的附加負(fù)荷。單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^(guò)15%時(shí)，單相設(shè)備可按照三相負(fù)荷平衡計(jì)算。單相 設(shè)備的總?cè)萘砍^(guò)15%時(shí)，應(yīng)把單相設(shè)備容量換算為等效的三項(xiàng)設(shè)備容量， 再算出三相等效計(jì)算負(fù)荷。變壓器的功率損耗可分為鐵損和銅損。鐵損是變壓器主磁通在鐵芯中產(chǎn)生的損耗：銅損是變壓器負(fù)荷電流在一、二 次繞組中產(chǎn)生的損耗。尖峰電流是指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù) 12S的短時(shí)

5、最大負(fù)荷電流。功率因數(shù)太低將會(huì)給供配電系統(tǒng)帶來(lái)電能損耗增加、電壓損失增大和供電設(shè)備利用率降低等不良影響。功率因數(shù)不滿足要求時(shí)，首先應(yīng)提高自然功率因數(shù)，然后再進(jìn)行人工補(bǔ)償。 高壓電容器組宜接成中性點(diǎn)不接地 丫形，容量較小時(shí)宜接成形接線，低壓 電容器組應(yīng)接成形接線。按并聯(lián)電容器在用戶供配電系統(tǒng)中的裝設(shè)位置，并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式有3種：高壓集中補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償和單獨(dú)就地補(bǔ)償。其中補(bǔ)償范圍最大，補(bǔ) 償效果最好的是單獨(dú)就地補(bǔ)償；利用率最高，維護(hù)管理最方便的是高壓集中 補(bǔ)償。并聯(lián)電容器的控制方式是控制并聯(lián)電容器的投切，有固定控制方式和自動(dòng)控 制裝置兩種。簡(jiǎn)答題供配電系統(tǒng)有哪些部分組成？在什么情況下應(yīng)設(shè)總

6、降壓變電所和高壓配電所？供配電系統(tǒng)由總降壓變電所、高壓配電所、配電線路、車(chē)間變電所或建筑物變電所和用電設(shè)備組成。大型企業(yè)設(shè)總降壓變電所。一般負(fù)荷分散、廠區(qū)大的大型企業(yè)需設(shè)置高壓配電說(shuō)。電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式有幾種？中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)和中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)各有什么特點(diǎn)？四種：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地系 統(tǒng)和中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)接地相對(duì)地電壓為零， 非接地相對(duì) 地電壓升高為線電壓。接地電流為正常運(yùn)行時(shí)每相對(duì)地電容電流的三倍。 中性 點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，非接地相對(duì)地電壓不發(fā)生變化。畫(huà)出中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)A相發(fā)生單相接

7、地時(shí)的相量圖BC/AI ABJac/f匚/I1 、< 1 ECCC/BEBUb什么叫自然功率因數(shù)，如何提高自然功率因數(shù)？自然功率因數(shù)是指未裝設(shè)任何補(bǔ)償裝置的實(shí)際功率因數(shù) 合理選擇電動(dòng)機(jī)的規(guī)格和型號(hào)防止電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間空載運(yùn)行保證電動(dòng)機(jī)的檢修質(zhì)量合理選擇變壓器的容量交流接觸器的節(jié)電運(yùn)行。人工補(bǔ)償功率因數(shù)的方法有哪幾種? 并聯(lián)電容器人工補(bǔ)償同步電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償三計(jì)算題試確定發(fā)電機(jī)G變壓器2T、3T、線路1WL和2WL的額定電壓GCtHK/0+40/Q.23kV3WL _22CkV2WL4WLTokV5WL nokv發(fā)電機(jī)G額定電壓為10.5KV變壓器2T額定電壓為10.5/242KV變

8、壓器3T額定電壓為220/10.5121KV1WL額定電壓為10KV2WL額定電壓為某車(chē)間380V線路供電給下列設(shè)備：長(zhǎng)期工作的設(shè)備有7.5KW的電動(dòng)機(jī)兩臺(tái)， 4KW的電動(dòng)機(jī)3臺(tái)，3KW的電動(dòng)機(jī)10臺(tái)；反復(fù)短時(shí)工作的設(shè)備有 42KVA的 電焊機(jī)1臺(tái)（久=60%3叭=0.62亠=0.85），仙吊車(chē)臺(tái)（當(dāng)負(fù)荷持 續(xù)率為40%的條件下，其額定功率為39.6KW, co0.5）。試確定它們的 設(shè)備容量。解：對(duì)于長(zhǎng)期工作的電動(dòng)機(jī)有：巳二Pn=7.5 2 4 3 3 10 = 57KW對(duì)于電焊機(jī)有:PeN PN = ；NSN cos ：N 二 '0.6 42 0.62 = 20.2KW:"

9、;100%對(duì)于吊車(chē)有：Pe = . N Pn -2TnPn =20.4 39.6 -50KW'25%某車(chē)間設(shè)有小批量生產(chǎn)冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī) 40臺(tái)，總?cè)萘?52KW,其中較大容量的電動(dòng)機(jī)有10KW1臺(tái)、7KW2臺(tái)、4.5KW5臺(tái)、2.8KW10臺(tái)；衛(wèi)生用通風(fēng)機(jī)6臺(tái)共6KW,試分別用需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法求車(chē)間的計(jì)算負(fù)荷 解：用需要系數(shù)法求解：對(duì)于冷加工機(jī)床有：Kdi =0.2,cos 1 =0.5,tan =1.73FCKdiFe0.2 152=30.4KWQC1 = PC1 tan -1 = 30.4 1.73 =52.6KVar對(duì)于通風(fēng)機(jī)有：Kd2 =0.8,cos 2 =0.8, t

10、an =0.75P：2 = Kd2P；2 = 0.8 6=4.8KWQC2 = PC2 tan 2 =4.8 0.75 =3.6KVar車(chē)間計(jì)算負(fù)荷：mFC 二 KQ pcj =0.9 (30.4 4.8) =31.68KW_ id：mQc =K 冃' KdiQci =0.9 (52.6 3.6) =50.6KVar-id：Sc f；PC2 Qc2 *31.682 50.62 =59.7KVASc _59.73Un 一 3 0.38= 90.7 A用二項(xiàng)式法求解：對(duì)于冷加工機(jī)床：=0.14, c =0.4, x1 =5,cos 1 = 0.5,tan =1.73,為=5(bPeQ =0

11、.14 152=21.28KW(cPX)0.4 (10 1 7 2 4.5 2) -13.2KW對(duì)于通風(fēng)機(jī)：b2 0.65, c? = 0.25, X? = 5, cos' 2 = 0.8, tan ' 2 0.75, n = 6 ： 2x2 ,所以取 x = n = 32(bPe)2 =0.65 6 = 3.9KW(cP<)2 =0.25 3 =0.75KW顯然，兩組用電設(shè)備中，第一組的附加負(fù)荷(cPx)1最大，故總計(jì)算負(fù)荷為：Pc 八 bjPi (cPx)max =(21.28 3.9) 13.2 =38.38KW7mQc 二為 biPe'i tan(CPx)

12、max tan maxi丄=(21.28 1.73 3.9 0.75)13.2 1.73 =62.6KVarSc f Pc2 Q2 »；38.382 62.62 =73.4KVAlc =Sc “3Un =73.4 .3 0.38111.52A某機(jī)修車(chē)間380V線路上，接有冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī) 25臺(tái)，共60KW,相應(yīng)的需要系數(shù)Kd 1=0.2, tan 1=1.73;通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)2臺(tái)，共5.6KW,相應(yīng)的需要系數(shù)Kd2=0.8, tan 2=0.75；電阻爐1臺(tái)，2KW相應(yīng)的需要系數(shù) Kd3=0.7,tan 3=0。在母線上裝設(shè)人工補(bǔ)償電容器 Qco=10KVa。已知：同時(shí)系數(shù)K2=0.

13、9,試求該線路上的計(jì)算負(fù)荷 解：冷加工機(jī)床組：% = Kd1PN1 = 0.2 60 =12KWQc1 = Pc1 tan 1 = 1.2 1.73 二 20.76KVar通風(fēng)機(jī)組：Ps2 二 Kd2PN2 = 0.8 5.6 = 4.48KWQc2 二 Pc2 tan 二 4.48 0.75 二 3.36KVar電阻爐：Pc3 二 Kd3PN3 = 0.7 2=1.4KWQc3 =巳3 tan 3 =1.4 0 =0KVar可得線路上的計(jì)算負(fù)荷為:Fc 二Fti =0.9 (12 4.48 1.4) =16.09KWQcQci -Qco =0.9 (20.76 3.36) -10 =11.7

14、08KVarSc =：沁2 Qc2 »；16.092 11.7082 -19.9KVASc3Un19.93 0.38二 30.24A某拖拉機(jī)制造廠年產(chǎn)量為5萬(wàn)臺(tái)，最大有功負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)為 4960,每生 產(chǎn)一臺(tái)拖拉機(jī)耗電量（平均值）為 6500千瓦時(shí)，試估算該廠的最大有功功 率為為多少瓦？解：5Wa =am =6500KWh50000 =32500 10 KWh 有某工廠最大工作班負(fù)荷曲線得知：消耗的最大功率為 52KW,消耗的平均 功率為34KW,全廠用電設(shè)備組的總額定功率為 60KW,試求該廠有功計(jì)算負(fù)PmaxWa32500 105max4960= 65524.2KW荷、需要系

15、數(shù)、解：年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)、有功負(fù)荷系數(shù)。有功計(jì)算負(fù)荷：Pc 二 Pma"52KW需要系數(shù)：Pmax = 52 =0.867Pn60年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)：-冒0:笄“有功負(fù)荷系數(shù)：3±詈0.65某用戶336KV總降壓變電所，分別供電給1#4#車(chē)間變電所及6臺(tái)冷卻水泵 用的高壓電動(dòng)機(jī)。1#4#車(chē)間變電所的計(jì)算負(fù)荷分別為：FC840KW，QC1 =680KVarFC2 =920KW，Qc2 =750KVarFC3 =850KW，QC3 =700KVarFC4 =900KW，QC4 =720KVar高壓電動(dòng)機(jī)每臺(tái)容量為300KW,試計(jì)算該總降壓變電所的計(jì)算負(fù)荷。注：高壓電動(dòng)機(jī)

16、Kd =0.8,cos =0.8,tan =0.75解：電動(dòng)機(jī)負(fù)荷：P：5=KdPN=0.8 6 300=1440KWQC5 二 PC5 tan = 1440 0.75 = 1080KVar主變低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為:PC = K 巳二 0.9 (840 920 850 900 1440) = 4455KWQC 二QCi =0.9 (680 750 700 720 1080) = 3537KVarSc 二 Pc2 Qc2 m44552 35372 =5688KVASc3Un56883 6= 547A主變的電能損耗:R =0.015SC =0.015 5688=85.32KWQ =0.06S =0.

17、06 5688=341.28KVar高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷:FC =,；Pt Pc 低=85.32 4455 =4540.32KWQc f Qt Qc低二341.28 3537 =3878.28KVarSc = . Pc2 Qc2 = M540.322 3878.282 =5971.23KVASc3Un5971.23.3 35= 98.5A某車(chē)間采用10/0.4KV變壓器供電，低壓負(fù)荷有生產(chǎn)用通風(fēng)機(jī) 5臺(tái)共60KW(Kd=0.8, tan*=0.75)，點(diǎn)焊機(jī)(弘=65%)3 臺(tái)共 10.5KW(Kd=0.35,tan =1.33)，有連鎖的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械 8 臺(tái)共 40KW( Kd=0.7, tan

18、 =0.88), 5.1KW的行車(chē)( =15%)2臺(tái)(Kd=0.15, tanX1.73)。試確定該車(chē)間變電所低壓 側(cè)的計(jì)算負(fù)荷。解：通風(fēng)機(jī):巳二 KdR =0.8 60 = 48KWQC1 = FC1 tan 二 48 0.75 二 36KVar點(diǎn)焊機(jī)：Pc2=Kd ；N PN =0.35 . 0.65 10.5=2.96KWQc2 二 Pc2tan = 2.96 1.33 = 3.94KVar連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械：巳3 二 KdFe=0.7 40 = 28KWQc3 二 Fc3 tan = 28 0.88 二 24.64KVar行車(chē).Pc4 =KdPe =2Kds*N Pn =20.15 漢 J0

19、.15X 5.1 = 0.59KWQc4 =FC4ta n® = 0.59 漢 1.73 = 1.03KVar可得變壓器低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為：FC巳=0.9 (48 2.96 28 0.59) =79.55KWQc = Kf QCi =0.9 (36 3.9424.64 1.03) = 59.05KVarScPc? Qc2 = 79.55259.052 =99.07KVASc二 99.07-3Un 3 0.38=150.53A某廠機(jī)械加工車(chē)間變電所供電電壓 10KV,低壓側(cè)負(fù)荷擁有金屬切削機(jī)床容量 共920KW,通風(fēng)機(jī)容量共56KW,起重機(jī)容量共76KW ( ；N二15% )，照明負(fù) 荷

20、容量42KW (白熾燈)，線路額定電壓380V。試求：巳 1, Qci, Sci, 1 ci, cos 1（1）該車(chē)間變電所高壓側(cè)（10KV）的計(jì)算負(fù)荷（2） 若車(chē)間變電所低壓側(cè)進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，低壓側(cè)補(bǔ)償后功率因數(shù)0.95,應(yīng)裝BW0.4-28-3型電容器多少臺(tái)？（3）補(bǔ)償后車(chē)間高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷Pc，Qc，Sc，lc，COs，計(jì)算視在功率減小 多少？解：（1）補(bǔ)償前車(chē)間計(jì)算負(fù)荷：Kd =0.2,cos=0.5,tan : =1.73金屬切削機(jī)床：Pc =KdPe =0.2 920 =184KWQc = Fc tan =184 1.7 318.32KVarKd = 0.8,cos = 0.8,ta

21、 n =0.75通風(fēng)機(jī)：Pc=KdPe=0.8 56=44.8KWQc 二 PJan =44.8 0.75 = 33.6KVarKd =0.15,cos護(hù)-0.5, tan：護(hù)=1.73起重機(jī)：Pc =KdPeKdPN =20.15 0.15 76 =8.83KWQc =Pctan=8.83 1.73 =15.28KVar照明：Kd =1,cos =1巳二 KdPe =1 42 =42KW補(bǔ)償前車(chē)間總計(jì)算負(fù)荷：mP：2 =KpV 巳=0.9 (184 44.8 8.83 42 251.67KWi 二mQc2 =K “ KdiQci =0.9 (318.32 33.6 15.28) -330.4

22、8KVari =1Sc2 f'Pc2 Qc2 = -251.672 330.482 =415.4KVA.Sc415.4_ _ . . _ .IC2 = = = 631.15A.3Un 3 0.38cos2 出 25旦=0.606SC415.4忽略線路損耗，車(chē)間計(jì)算負(fù)荷即為變壓器低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷。變壓器高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算：.：Pr =0.015Sc2 =0.015 415.4 =6.23KWQt =0.06Sc2 =0.06 415.4 =24.92KVar=FC2E =251.67 6.23=257.9KWQci =Qc2Qt =330.48 24.92 =355.4KVarSC1

23、= . PC12 QC12 = 257.9 2 3 55.42 = 439.11KVAC1SC13Un439.11 ,3 10= 25.35 A257.9439.11= 0.59(2)Qcc 二 PC2(tan 1 - tan ；)Pc2=PC2 (ta n arccostan arccos0.95)SC2=251.67 (tanarccos0.606-tanarccos0.95)-247.64KVarQcc28247.6428= 9(8.84)252KVar需裝設(shè)9臺(tái)BW0.4-28-3型電容器，實(shí)際補(bǔ)償容量為(3)R =0.015Sc2 =0.015 251.672 (330.48 - 2

24、52)2= 0.015 263.62 = 3.95KWQt =0.06Sd2 =0.06 263.62 =15.82KVar 氏=PC2 R =251.67 3.95=255.62KWQd =Qc2Qt =330.48 -252 15.82 =94.3KVarSc PC12 - QC12 = ；255.622 94.32 =272.46KVASc1272.46、3 10二 15.73AIC1255.62272.46= 0.94某廠10KV母線上的有功計(jì)算負(fù)荷為2300KW,平均功率因數(shù)為0.67如果要 使平均功率因數(shù)提高到0.9，在10KV母線上固定補(bǔ)償，則需裝設(shè)BW型并聯(lián)電容器的總?cè)萘渴嵌嗌?/p>

25、？并選擇電容器的型號(hào)和個(gè)數(shù)。KaL =0.82解:Qcc =Pav(tan :av -tan 二)=KaLPC(tanarccos0.67 -tanarccos0.9)= 0.82 2300 (1.108-0.484)= 1076.86KVarQCC 1076.86 n =16 16每相25個(gè)電容。某工具廠全年消耗的電能 Wa為2500萬(wàn)度，Wr為2100萬(wàn)度，供電電壓為10KV,其平均有功功率和平均功率因數(shù)是多少？欲將功率因數(shù)提高到0.9,需裝設(shè)BWF10.5-30-1并聯(lián)電容器多少臺(tái)？解：2500 108760二 2853.88KW87605cos ；vQcc =Pav(tan ；v -

26、tan ；v)=285388 (tanarccos0.766 - tanarccos0.9)=2853.88 (0.839-0.484)= 1013.75KVarQCC161013.7530=33.79取BWF10.5-30-1電容36臺(tái)，每相12臺(tái)。某工廠35KV總降壓變電所10KV側(cè)計(jì)算負(fù)荷為1#車(chē)間720KW j510KVar ；2#車(chē)間 580KW j400KVar ； 3#車(chē)間 630KW j490KVar ； 4#車(chē)間475KW j335KVar。( KaL =0.76,Kl =0.82 忽略線損)試求:1）全廠計(jì)算負(fù)荷及平均功率因數(shù)2）功率因數(shù)是否滿足供用電規(guī)程？若不滿足，應(yīng)補(bǔ)償?shù)蕉嗌伲?）若在10KV側(cè)進(jìn)行固定補(bǔ)償，應(yīng)裝BW-10.5-16-1型電容器多少臺(tái)?4）補(bǔ)償后全廠計(jì)算負(fù)荷和平均功率因數(shù)解：1）mPC2 =K 弔 ' 巳=o.9 (720 - 580 630 475) =2164.5KWi 4mQc2QCi = 0.9 (510 400 490 335) =1863KVari 二Sc2 二 FC2 Qc2 =、2164.5218632 =2855.84KVAC2Sc 嚴(yán)84 “64.89A3Un -3 10CO